Metamaterial acústico para la reducción del ruido en lanzamientos de cohetes espaciales

Un equipo de investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), pertenecientes al Instituto de Investigación para la Gestión Integrada de Zonas Costeras (IGIC), Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (i3M), Instituto Universitario de Matemática Pura y Aplicada (IUMPA) y al Departamento de Medios Continuos y Teoría de Estructuras, trabajan desde el año 2019 en el proyecto Launch Sound Level Reduction, financiado por la Agencia Espacial Europea (ESA).

El investigador del Campus de Gandia, Víctor Sánchez, lidera este proyecto por parte de la UPV en el que también participan la Universidad Politécnica de Madrid, Le Mans Université y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), así como la empresa valenciana COMET Ingeniería S. L., que es el contratista principal del proyecto para la ESA.

El objeto principal del proyecto, que se extenderá hasta enero de 2022, es “el diseño, la fabricación y la caracterización de un prototipo de metamaterial acústico, capaz de absorber gran parte de la energía acústica en la base de lanzamiento de cohetes”, ha indicado Rubén Picó, investigador del IGIC.

Los elevados niveles de presión acústica experimentados por los cohetes espaciales durante el despegue son debidos, entre otros factores, a la reflexión de las ondas de sonido, generadas por los motores que impulsan el cohete, en la plataforma de lanzamiento. “El campo acústico generado es tan intenso que provoca vibraciones en el cohete que pueden producir desperfectos, tanto en la carga transportada, habitualmente satélites, como en el instrumental del cohete”. Por esta razón, se estudia el empleo de “un metamaterial diseñado para absorber casi el 100% de la energía acústica incidente”.

Para ello, José Manuel Requena, titulado del Máster Universitario en Ingeniería Acústica que imparte el Campus de Gandia y miembro del IGIC durante su participación en el proyecto, ha desarrollado un prototipo del metamaterial. “Para su diseño se han utilizado herramientas numéricas de simulación. La concepción se ha hecho mediante inyección de plástico ABS en un molde de aluminio, del que se han obtenido 1.600 piezas posteriormente ensambladas para formar un panel. La caracterización acústica del prototipo se ha llevado a cabo en la cámara anecoica del Campus de Gandia”. 

Requena tiene amplia experiencia en actividades técnicas y de laboratorio. Comenzó su carrera profesional en 2005 y ha trabajado como técnico de equipos electrónicos para aplicaciones de audio e instalaciones permanentes. Actualmente, desarrolla su labor en el i3M.

Colaboración del Campus de Gandia con la ESA

Con anterioridad al proyecto, los investigadores del Campus de Gandia han participado en otros dos financiados a su vez por la ESA: el proyecto Sonic Crystals for Noise Reduction at the Launchpad y el proyecto Acoustic Noise Reduction Methods for the Launch Pad. En este último, Iván Herrero, titulado en Ciencias Ambientales y Máster en Ingeniería Acústica por el Campus de Gandia, desarrolló su tesis doctoral “Métodos de reducción de ruido acústico para la plataforma de lanzamiento”, defendida en 2020. 

Pie de fotografía: José Manuel Requena, investigador del i3M